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Estudio Morfológico Multitemporal del Río

Veinticuatro Villa Tunári – Chapare – Cochabamba,

para Identificación de Áreas Vulnerables a

Inundación

Ing. Annelisse Martinez Dominguez

Diciembre, 2010

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN

VICERRECTORADO

Centro de Levantamientos Aeroespaciales

y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible

de los Recursos Naturales

Estudio Morfológico Multitemporal del Rio Veinticuatro

Villa Tunári – Chapare – Cochabamba, para Identificación

de áreas vulnerables a inundación

Por

Ing. Annelisse Martinez Dominguez

Asignación Final Individual (Trabajo de Grado) presentado al Centro de Levantamientos

Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible de los Recursos Naturales en

cumplimiento parcial de los requisitos para la obtención del grado académico de Máster en Ciencias de

la Geo - Información y Observación de la Tierra, en la mención en: Evaluación de Recursos Hídricos.

Comité de evaluación del AFI

Lic. J. Stephan Dalence M. MSc. Presidente

Ing. Airthon Espejo R. MSc. Asesor Principal

Ing. Carlos Román C. Docente del CLAS

Ir. Gabriel N. Parodi MSc. Docente ITC

Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible

de los Recursos Naturales Cochabamba, Bolivia

Aclaración

Este documento describe el trabajo realizado como parte del programa de estudios de Maestría

en el Centro de Levantamientos Aeroespaciales y Aplicaciones SIG para el Desarrollo Sostenible

de los Recursos Naturales. Todos los puntos de vista y opiniones expresadas en el mismo son

responsabilidad exclusiva del autor y no representan necesariamente las del Centro.

i

Resumen

Las inundaciones anuales que suceden en la zona del trópico de Cochabamba, se constituyen entre los

principales problemas que confrontan los pobladores de las comunidades asentadas en las márgenes de

los ríos y en las llanuras de inundación de los mismos, ya que generan riesgos para la salud, seguridad

y economía de la población.

La falta de conocimiento de la dinámica de los ríos de llanuras aluviales por parte de los pobladores y

las autoridades aumentan la vulnerabilidad de la poblaciones ante eventos que son completamente

naturales y que sin importar las medidas que se tomen para evitarlas, sucederán una y otra vez.

En este sentido, el presente trabajo analizó la dinámica del rio Veinticuatro y su interacción con los

sistemas terrestres, mediante el análisis multitemporal en base a imágenes del satélite LANDSAT TM,

durante un periodo de 20 años (1986 – 2006), para determinar las áreas vulnerables a lo largo de un

tramo de 65 km aproximadamente a partir de la naciente del río hasta la población de Puerto

Namatamojo.

La metodología consiste en el análisis del comportamiento del rio a través del tiempo mediante la

comparación de imágenes de diferentes fechas durante el periodo mencionado y la cuantificación del

desplazamiento de los meandros. Por otra parte, se realizo la clasificación supervisada de las imágenes

en tres clases, para determinar los sectores vulnerables, mediante el cruce de imágenes en el cual se

analizó los cambios en la estructura del paisaje a lo largo del tramo de estudio.

Finalmente, a partir del DEM de la zona y el mapa de pendientes se delimitaron las llanuras de

inundación en función a la clasificación biogeográfica de la zona.

Como resultado, se determinó que en general todo el tramo de estudio del rio Veinticuatro es

vulnerable al desborde, sobre todo aquellos sectores en los que se presenta la sustitución de bosque

ribereño por cultivos, remoción de suelos y depresiones de terreno cercanas, sean estas generadas por

arroyos o simplemente por la topografía del terreno.

Por último, se concluyó que al tratarse de un rio de llanura con una morfología meándrica y dinámica,

el área potencial de inundación comprende toda la extensión de sus llanuras de inundación y no es

posible evitar que sucedan desbordes o inundaciones. Sin embargo, a través del ordenamiento

territorial, es posible reducir los efectos negativos que las inundaciones tienen sobre las poblaciones

asentadas.

ii

A mis Padres, Ana María y Fernando

iii

Agradecimientos

A Dios

A mis padres por darme su confianza y apoyo.

A mi familia, por su gran amor.

A todas las personas de la institución CLAS que nos apoyaron durante este año.

A mis asesores Ing. Airthon Espejo R. e Ing. Carlos Román C. por su tiempo,

paciencia y apoyo.

A mis buenos amigos Iris, Neyza, Arturo, Augusto, Hans, William, Lizardo por

el cariño, el apoyo y sobre todo los buenos momentos compartidos.

A Fernando por estar a mi lado todos los días.

iv

Tabla de contenidos

Contenido 1. Introducción .................................................................................................................................... 1

1.1. Justificación ............................................................................................................................. 1

1.2. Antecedentes ........................................................................................................................... 2

2. Objetivos .......................................................................................................................................... 4

2.1.1. Objetivo general .............................................................................................................. 4

2.1.2. Objetivos específicos ....................................................................................................... 4

3. Marco Teórico.................................................................................................................................. 5

3.1. Ríos Aluviales ........................................................................................................................... 5

3.2. Morfologia de los meandros ................................................................................................... 5

3.3. Llanuras de inundacion ............................................................................................................ 7

3.4. Métodos de percepcion remóta .............................................................................................. 8

4. Marco Metodológico ....................................................................................................................... 9

4.1. Información recolectada ....................................................................................................... 10

4.2. Prcesamiento de imágenes ................................................................................................... 10

4.2.1. Georeferenciación ......................................................................................................... 10

4.2.2. Digitalización del río ...................................................................................................... 10

4.2.3. Medición de los desplazamientos ................................................................................. 10

4.2.4. Clasificación de imágenes .............................................................................................. 11

4.3. Cruce de mapas ..................................................................................................................... 12

4.3.1. Asignación de pesos ...................................................................................................... 12

4.3.2. Obtención mapa de vulnerabilidades ............................................................................ 13

4.4. Procesamiento del DEM ........................................................................................................ 13

5. Resultados y Discusión .................................................................................................................. 15

5.1. Análisis morfológico del rio Veinticuatro .............................................................................. 15

5.2. Estimación del área potencial de inundación ........................................................................ 20

5.3. Determinación de las zonas criticas de desborde ................................................................. 22

5.3.1. Obtención del mapa de áreas vulnerables .................................................................... 24

5.4. Elementos para la elaboración de planes de control ............................................................ 26

5.4.1. Obras hidráulicas ........................................................................................................... 26

v

5.4.2. Cultivos .......................................................................................................................... 26

5.4.3. Control mecánico – biológica ........................................................................................ 26

5.4.4. Manejo de las cuencas de aporte desde la parte alta ................................................... 27

5.4.5. Reubicación de la población .......................................................................................... 27

6. Conclusiones .................................................................................................................................. 28

7. Recomendaciones ......................................................................................................................... 30

8. Referencias Bibliográficas.............................................................................................................. 31

vi

Lista de figuras

Figura 1. Cuencas de aporte del rio Veinticuatro .................................................................................... 3

Figura 2. Esquema de un meandro .......................................................................................................... 6

Figura 3. Dinámica de formación de meandros abandonados ................................................................. 7

Figura 4. Flujograma de la metodología .................................................................................................. 9

Figura 5. Imágenes LANDSAT clasificadas ........................................................................................ 16

Figura 6. Secuencia de imágenes que muestra la formación de meandros y lagunas semilunares ........ 18

Figura 7. Mapa de comparación de los desplazamientos del rio durante un periodo de 20 años .......... 19

Figura 8. Delimitación de llanuras de inundación del rio Veinticuatro ................................................ 21

Figura 9. Imágenes resultantes del cruce de imágenes clasificadas ...................................................... 22

Figura 10. Mapa de áreas vulnerabilidades ........................................................................................... 25

vii

Lista de tablas

Tabla 1. Precipitaciones anuales registradas en las cuencas de aporte y el área de influencia de 1986 a

2009 ........................................................................................................................................................23

Cuadro 1. Clases definidas para la clasificación ....................................................................................11

Cuadro 2. Asignación de pesos para el cruce de paras de mapas ...........................................................12

Cuadro 3. Valores definidos para la reclasificación del mapa de áreas vulnerables ..............................13

Cuadro 4. Limites para la reclasificación de pendientes ........................................................................14

Cuadro 5. Series de vegetación existentes en la zona de estudio ...........................................................20

ESTUDIO MORFOLOGICO MULTITEMPORAL DEL RIO VEINTICUATRO VILLA TUNARI – CHAPARE – COCHABAMBA, PARA

IDENTIFICACION DE ZONAS VULNERABLES A INUNDACION

1

1. Introducción

Las inundaciones anuales que suceden en la zona del trópico de Cochabamba, se constituyen entre los

principales problemas que confrontan los pobladores de las comunidades asentadas a lo largo de los

cauces de los ríos y en las llanuras de inundación de los mismos. Dichas inundaciones generan

pérdidas económicas en la región, pero sobre todo generan riesgos para la seguridad y la salud de la

población asentada en estas zonas.

Durante la época de lluvias el caudal de los ríos que surcan las llanuras de inundación incrementa

considerablemente, ocasionando desbordes e inundaciones que, por su magnitud, son prácticamente

incontrolables.

La falta de servicios básicos en la mayoría de las poblaciones que están asentadas en estas zonas,

principalmente, de agua potable, alcantarillado y no menos importante tratamiento de desechos

sólidos, unido a los eventos de inundación que ocurren durante la época de verano (época de lluvias),

promueven la aparición de problemas de salud en la población, como enfermedades gastrointestinales,

que se producen por consumir aguas contaminadas, o enfermedades como el dengue, la malaria que

son transmitidos por vectores que se reproducen en aguas estancadas y corrientes.

Por otro lado, la pérdida de vidas humanas que suceden por la desinformación de la población en

cuanto a las acciones que se deben tomar en caso de que ocurra una inundación.

En cuanto a pérdidas económicas se refiere, no se trata solamente de la perdida de cultivos, sino

también de infraestructura pública como escuelas, postas de salud y privada. Esta última, afecta sobre

todo a la gente de escasos recursos que pierden sus animales, sus pertenencias y en muchos casos hasta

sus hogares.

Si bien existen numerosas causas que las provocan, las de origen natural son las más importantes y las

que mejor explicarían dicho fenómeno, siendo su estudio necesario para prevenir y mitigar los daños

que las mismas generan a la población (USAID, 1993).

1.1. Justificación

Al tratarse de un río de llanura, sin control estructural, las áreas de inundación del Río 24 suelen ser

muy extensas. Desde un punto de vista ambiental, las inundaciones son parte del proceso de formación

y renovación natural de suelos, porque dejan a su paso sedimentos provenientes de zonas más altas.

Sin embargo, la remoción de suelos también es natural y sucede en la parte de la llanura donde no

existe ningún tipo de barrera protectora.

Esta situación aumenta la vulnerabilidad de los asentamientos humanos, ya que puede generar riesgos

a la salud, seguridad y economía de la población. El desconocimiento de la tendencia de



2

desplazamiento del rio limita la elaboración de planes de control, prevención y mitigación, que vayan

acorde a la realidad y que brinden soluciones a largo plazo.

El estudio de la morfología del rio veinticuatro permitirá analizar los cambios dinámicos de la forma y

extensión del sector comprendido entre los 2 y 34 km sobre ambas márgenes del rio 24 aguas abajo,

para cuantificar el desplazamiento de los meandros e identificar las zonas vulnerables y propensas a

inundación.

La zonificación de la vulnerabilidad, permitirá estimar áreas críticas de inundación, para planificar el

tipo de intervenciones que se deban realizar y las actividades específicas para el control, prevención y

mitigación de los efectos causados por las inundaciones en las poblaciones que se encuentran cerca a

dichas áreas de inundación.

1.2. Antecedentes

Las cuencas de aporte del rio Veinticuatro se ubican al Nor-Este del Valle central de Cochabamba,

tienen un área aproximada de 5034.91 km2 y se ubican entre las coordenadas UTM 160000 –250000

Oeste y 8060000 – 8140000 Sud (Figura 1).

El Rio Veinticuatro se encuentra en el Municipio de Villa Tunári provincia Chapare a 170 km al

noreste de la ciudad de Cochabamba en la región del Chapare preandino al lado del camino de acceso

a la población de General Román. La dirección del flujo es de sur a norte y nace de la bifurcación del

Rio Chapare aproximadamente a 2 km del puente Alfonzo Gumucio aguas abajo.

El tramo de estudio tiene una longitud de 65.7 km de rio. Comprende desde la población de General

Román (km 2) hasta la población de Puerto Namatamojo (km 34) aguas abajo del puente Gumucio

(Figura 1).

La zona de estudio constituye uno de los lugares más húmedos de Bolivia, el Chapare preandino,

situado entre los 290 – 200 m.s.n.m. Caracterizado por época seca y húmeda, con lluvias frecuentes

durante la época seca y una precipitación promedio de 5850 mm anuales. Pertenece a la provincia

biogeográfica del Acre – Madre de Dios. Geomorfológicamente, corresponde a una formación de

abanicos aluviales y glacis de piedemonte recientes, que es atravesado por causes de tendencia

anastomosada a meandriforme en las llanuras de inundación reciente que se encuentran a continuación,

la vegetación está compuesta por especies características de las selvas amazónicas pluviestacionales

del Chapare (Navarro, 2002).

Asentadas en sus márgenes, se encuentran aproximadamente 13 comunidades (FUNDEPCO, 2009).

Sin embargo, muchas de las poblaciones que son afectadas se encuentran a mayor distancia de las

márgenes.



3

Figura 1. Cuencas de aporte del rio Veinticuatro



4

2. Objetivos

2.1.1. Objetivo general

Realizar el estudio morfológico multitemporal del Rio 24 del municipio de Villa Tunári, para

identificar las áreas vulnerables a inundación.

2.1.2. Objetivos específicos

Analizar los cambios dinámicos de la morfología del rio 24 a partir de imágenes satelitales de

diferentes años.

Estimar el área potencial de inundación.

Determinar las zonas críticas de desborde que pueden ser intervenidas mediante control

hidráulico.

Determinar los lineamientos para la elaboración de planes de control, prevención y mitigación

de desastres causados por inundaciones

Este trabajo cobra importancia en cuanto puede brindar información que permita implantar acciones de

alerta temprana, en caso de inundación y puede servir de base a las instituciones involucradas en la

prevención de desastres.



5

3. Marco Teórico

3.1. Ríos Aluviales

Los ríos aluviales son aquellos que discurren por materiales sedimentarios modernos, generalmente

aportados por el mismo rio. El lecho de estos ríos está compuesto por material granular suelto y es

común que los materiales sedimentarios de estos ríos ocupen superficies contiguas al cauce, formando

llanuras ocasionalmente inundables llamadas, llanuras de inundación. La morfología de estos ríos

puede cambiar dentro de estas llanuras ocasionando cambios importantes en la zona (UPC, 2003).

Para estos ríos, la formación de meandros parece ser la forma más eficiente, mediante la cual, el

sistema busca alcanzar su pendiente de equilibrio dinámico (FARIAS, 2005).

3.2. Morfologia de los meandros

En la parte alta de los ríos los sistemas de convergencia unen distintos flujos temporales y provocan

procesos erosivos, en la parte baja esta energía es usada para divagar, crear meandros y renovar

constantemente la interacción con los sistemas terrestres (NEIFF, 1990).

La formación y expansión de los meandros depende de muchos factores, como la geomorfología y la

topografía de la zona, pero en general, el carácter helicoidal que tiene la distribución de las

velocidades en el flujo, tiene mayor influencia en la dinámica de los meandros, como menciona Lilloc

(1990) en el trabajo realizado en la ciudad de Murcia (LILLOC, 1990).

En la Figura 2 se indican las partes de un meandro para entender mejor las explicaciones posteriores.

6

Fuente: Gracia,

Figura 2. Esquema de un meandro

Según USAID (1993), a medida que estas llanuras se desarrollan, la migración de un lado a otro del

canal del río no solo provoca la expansión de los meandros, también produce lagunas semilunares

(meandros abandonados) o lagunas de Várzea que son parte de la dinámica del rio durante muchos

años, ya que con cualquier crecida temporal o extemporánea, se unen al cauce principal. El proceso de

separación toma algunos años hasta que se colmatan, se eutrofizan y se convierten en parte de la

llanura (com. Per. Patzi, 2010).

Tanto las lagunas de Várzea como la expansión de los meandros, se producen debido a que el punto

de mayor incidencia de la turbulencia donde se produce la erosión, no se encuentra exactamente en el

centro de un meandro, sino hacia abajo en sentido e la corriente.

En el primer caso la erosión provoca un acortamiento entre meandros próximos que terminan unidos

por un canal. En el caso de la expansión, esta tiende a suceder hacia abajo en el sentido de la corriente,

salvo que se tope con formaciones de suelo más resistentes (Figura 3) (LILLOC, 1990).



7

Fuente: Lilloc, 1990

Figura 3. Dinámica de formación de meandros abandonados

.

Existe un continuo temporal en el valle de inundación que determina el comportamiento del rio. Este

continuo temporal depende de las características de los pulsos de inundación (inundación - sequia) y

de la duración de la inundación en los distintos sectores del paisaje, que es el lapso transcurrido desde

el ingreso de las aguas de desborde y la fecha en que terminan de evacuarse al rio los excedentes de

agua. A este periodo se denomina Potamofase, mientras que el periodo en el cual el rio fluye

encausado y el valle no recibe energía de los tramos superiores se conoce como limnofase (NEIFF,

1990).

La influencia de las inundaciones podrá ser mejor evaluada a través de sus dos componentes, amplitud

y magnitud, el primero interfieres en el comportamiento de los sistemas que son afectados y el

segundo determina la capacidad de imprimir transformaciones al paisaje de la cuenca (NEIFF, 1990).

La confrontación de imágenes satelitales de diferentes años puede evidenciar cambios en la morfología

de los ríos.

3.3. Llanuras de inundacion

Las llanuras de inundación son áreas adyacentes a ríos o riachuelos, relativamente planas, sujetas a

inundaciones recurrentes. Estas zonas son ricas en sedimentos aluviales, lo cual las hace aptas para el

desarrollo de la agricultura, sin embargo, el desmonte resultante de la preparación de la tierra, provoca

que progresivamente aumente la cantidad de agua transportada a través de la llanura. Algunas partes

de la llanura de inundación son erosionadas y otras sufren la deposición de sedimentos gruesos.

8

Las llanuras de inundación no son estáticas ni estables. Están compuestas de sedimentos no

consolidados, se erosionan rápidamente durante inundaciones y crecidas de agua, o pueden ser el lugar

donde se depositen nuevos estratos de lodo, arena y limo. Por lo tanto, el río puede cambiar de curso e

ir de un lado de la llanura de inundación al otro y modificarla periódicamente por las inundaciones

(USAID, 1993)

El ancho de una llanura de inundación está en función del caudal del río, velocidad de la tasa de

erosión, pendiente del canal, y dureza de su pared. Las llanuras de inundación no son usuales en los

canales de las partes altas de la cuenca fluvial, porque los ríos son de poco caudal, las pendientes y la

velocidad son altas y las paredes del valle frecuentemente muestran control estructural (USAID,

1993).

Debido a su naturaleza siempre cambiante, las llanuras de inundación y otras áreas inundables deben

ser examinadas para precisar la manera en que pueden afectar al desarrollo o ser afectadas por él

(USAID, 1993).

3.4. Métodos de percepcion remóta

Existen diversas técnicas disponibles para la evaluación de las llanuras de inundación y su desarrollo.

En este caso se utilizará el método de percepción remota, el cual tiene las siguientes características:

Hace uso de datos de percepción remota correspondientes a determinada fecha, o múltiples

fechas o eventos.

Permite el análisis digital (con computadora) o foto-óptico (película positiva o negativa).

Se le usa mejor como complemento de otros datos hidrológicos y climáticos disponibles.

Es útil para evaluaciones preliminares durante las etapas iniciales de un estudio de la

planificación para el desarrollo, debido al rango de escalas de la información producida y al

hecho de que satisface las limitaciones de costos y tiempo. Los datos también pueden ser

aplicables a otros aspectos del estudio (USAID, 1993).

La aplicación de esta tecnología no soluciona problemas, pero proporciona información reciente,

histórica y repetitiva para el estudio de planificación



9

4. Marco Metodológico

La metodología que se utilizó para la elaboración del estudio morfológico, consistió en el análisis del

comportamiento del rio a través del tiempo mediante la comparación de imágenes de diferentes fechas

durante un periodo de 20 años y la cuantificación del desplazamiento de los meandros.

Por otra parte, se realizo la clasificación supervisada de las imágenes en tres clases. A partir de esta

clasificación mediante el cruce en pares se analizó la vulnerabilidad ante situaciones de desborde e

inundación que representan los cambios en la estructura del paisaje a lo largo del tramo de estudio.

Finalmente, a partir de la observación del DEM y el mapa de pendientes se pudo delimitar las llanuras

de inundación mediante la digitalización manual, para evitar la interferencia de otras corrientes de

agua que se encuentran a los lados Figura 4. Flujograma de la metodología¡Error! No se encuentra el

origen de la referencia..

Un esquema de la metodología utilizada se presenta en la Figura 4:

Recolección de información e

insumos para realizar el estudio

Imágenes

satelitalesDEM

Análisis de la

dinámica del río

Procesamiento de

mapa de

pendientes

Análisis de la

vulnerabilidad de

las zonas

Delimitación de

las llanuras de

inundación

Área potencial

de inundaciónIdentificación de

procesos

hidromorfológicos que

suceden en el río.

Identificación de

áreas vulnerables

Mapa de áreas

vulnerables

Georeferenciacion

Mapa de

pendientes

Elementos

sugeridos para

reducción de daños

por inundaciones

Estimacion del

dezplazamiento

Comparación

Medición directa

Clasificación de

imágenes

Identificación de

áreas vulnerables

10

Figura 4. Flujograma de la metodología

4.1. Información recolectada

Imágenes LANDSAT TM 05/07 de los años 1986, 1990, 2000, 2002, 2003 y 2006 con las

bandas 5, 4, 3 y 2.

SRTM de 90 m de la zona de estudio

Coordenadas UTM de las poblaciones más afectadas por el desborde del rio Venticuatro.

4.2. Prcesamiento de imágenes

Todas las etapas para procesamiento de las imágenes y el DEM se realizaron mediante el SIG ILWIS

3.3

4.2.1. Georeferenciación

Se creó un sistema de coordenadas con los siguientes datos:

Proyección: UTM

Datum: WGS 84

Zona: 20

Con las siguientes coordenadas:

Min (X,Y) (71736.389, 8005237.690)

Max (X,Y) (393557.466, 8341431.650)

Para uniformizar la georeferencia de todas las imágenes se utilizó una georeferencia Tiepoints, con el

sistema de coordenadas creado.

4.2.2. Digitalización del río

La digitalización del cauce se realizó de forma manual, para evitar la interferencia de otros cursos o

cuerpos de agua que se habría obtenido con una clasificación automática. De esta manera se obtuvo

solo el cauce del rio de interés en el estudio, río Veinticuatro.

La digitalización se realizo para cuatro años, (en los que se observa mayor variación) de manera que

fuera posible la cuantificación del desplazamiento por medición directa de un año a otro.

4.2.3. Medición de los desplazamientos

La medición del desplazamiento de los meandros se realizó a partir de los cauces digitalizados,

primero se compararon entre años más próximos y luego entre el primer y último año del periodo de

estudio (1986 – 2006), para obtener el máximo desplazamiento en 20 años y un promedio de la

magnitud de los desplazamientos a través del tiempo en todo el tramo de estudio.

La medición se realizó a partir del margen exterior hasta el margen exterior del siguiente año, tomando

en cuenta el punto de mayor erosión de los meandros, como se muestra en la Figura 5.



11

Figura 5. Medición del desplazamiento de los meandros

4.2.4. Clasificación de imágenes

Para la clasificación de las imágenes satelitales se definieron tres clases, en el Cuadro 1. Se indican los

nombres y la definición de cada una. Para la determinación de las clases se tomo en cuenta que estas

sean fáciles de diferenciar en las imágenes y la relevancia que tienen para el estudio.

Cuadro 1. Clases definidas para la clasificación

Clases Definición

Rio Esta clase se limita a los cuerpos de agua como ríos,

específicamente para el estudio, al rio Venticuatro.

Playa Identifica los bancos de material grueso que no tienen

cobertura vegetal y que son afectadas por el rio cuando el

caudal de este se incrementa.

Vegetación Esta clase incluye todo tipo de vegetación (vegetación

arbórea, arbustiva, pastizales y cultivos en general).

Se realizó la clasificación de todas las imágenes mediante el método de clasificación supervisada

Mínimum Distance Classifier, con una distancia umbral de 100 m, según las clases definidas. Para lo

cual se utilizó una composición de falso color de las bandas 4,3 y 2.

12

4.3. Cruce de mapas

El cruce de mapas se realizo a partir de las imágenes clasificadas, las cuales se agruparon por pares de

la siguiente forma:

1986 – 1990

2000 – 2002

2003 – 2006

A partir del cruce realizado, se obtuvieron tres tablas: tunari86_90, tunari00_02 y tunari03_06

respectivamente. Dichas tablas tienen una matriz de nueve combinaciones posibles que representan el

cambio de clase de un año a otro en una determinada área (pixel 30 m * 30 m), a las cuales se les

asigno un peso respectivo para determinar el grado de vulnerabilidad que representan los cambios en

la estructura del paisaje y determinar las áreas o sectores más vulnerables.

4.3.1. Asignación de pesos

La asignación de pesos se realizó en las tres tablas para cualificar y cuantificar el grado de

vulnerabilidad que tienen cada uno de los cambios de clase (río, playa y vegetación) en periodos de

tiempo que son determinados por la data de las imágenes que se comparan.

A partir de esta reclasificación se obtuvo tres mapas atributo con la clasificación numeral que

representa cada peso, de esta manera, fue posible reclasificar el mapa final en función a los cambios

que ha habido entre periodos de comparación.

La justificación y valoración de los pesos asignados se encuentra a continuación en el Cuadro 2 .

Pesos asignados:

Valor Pesos

1 Bajo

2 Medio

3 Alto

Cuadro 2. Asignación de pesos para el cruce de paras de mapas

Combinaciones posibles por

pares de imágenes Vulnerabilidad Justificación

Río – río Bajo Considera que el río mantiene un cauce definido a

través del tiempo.

Río – playa medio

Indica que en algún momento el río cambio o rebaso su

cauce inicial dejando a su paso un espacio de playa y

que existe la posibilidad de que en cualquier otro

momento regrese por ese lugar. O también puede

indicar el desplazamiento del cauce dejando playas en

las cuales, con el tiempo, la vegetación puede

regenerarse.

Río – vegetación medio Indica el desplazamiento del cauce, permitiendo que la



13

vegetación nativa (sobre todo) se regenere. Sin

embargo, no significa que el río no pueda retomar ese

cauce en algún momento.

Playa – río medio

El cambio de playa a río indica que en algún momento

el río alcanza un caudal suficiente como para cubrirlas.

O que se mueve dentro del cauce de un lado a otro, por

factores como acumulación de sedimentos.

Playa – playa Bajo Indica que la unidad se mantiene sin cambios en el

tiempo.

Playa – vegetación Medio

Indica que el río ha abandonado el cauce permitiendo

la recuperación de la vegetación, pero existe la

posibilidad de que el rio vuelva a inundar la zona

Vegetación – Río alto Indica que ha habido un cambio brusco en el cauce del

río, hacia zonas con cobertura vegetal

Vegetación – Playa alto Indica que durante el periodo que se analiza el río ha

cambiado su cauce y que podría suceder de nuevo.

Vegetación – vegetación Bajo Indica que no ha habido cambios en la cobertura

4.3.2. Obtención mapa de vulnerabilidades

Para obtener el mapa final de zonas vulnerables, se cruzaron los tres mapas resultantes del cruce de

mapas con la representación numeral. El mapa resultante tiene valores que se encuentran en el rango

de 1 a 27.

Se creó un dominio grupo con los siguientes valores, para reclasificar el mapa de vulnerabilidades

(Cuadro 3):

Cuadro 3. Valores definidos para la reclasificación del mapa de áreas vulnerables

Límite superior Clase Justificación

2 Baja

Indica que en ninguno de los periodos de comparación a

tenido cambios que representen una alta vulnerabilidad y

por lo tanto, problemas de seguridad

3 Media

Indica que en alguno de los periodos de comparación ha

habido un cambio brusco que representa problemas y que

puede suceder de nuevo (veg – río y veg – playa)

27 Alta

Indica que ha habido cambios medios y altos en por lo

menos 2 periodos de comparación y significan problemas

de seguridad

4.4. Procesamiento del DEM

A partir del DEM se obtuvo un mapa de pendientes con valores que van desde 0 hasta 63 % en toda el área de estudio,

área de estudio, posteriormente este mapa se reclasificó en tres clases, según los valores que se obtuvo de la

de la comparación del DEM con el mapa de pendientes. Según esta comparación las zonas inundables no sobre pasan

no sobre pasan una pendiente de 3%. Los valores adoptados se indican en la

Cuadro 4:

14

Cuadro 4. Limites para la reclasificación de pendientes

Límite superior clase

3 Baja

7 Media

70 Alta

El rango de alturas en el DEM de la zona de estudio va de 200 a 466 m, por lo que la identificación de

las llanuras de inundación a partir de la observación directa del DEM es posible utilizando la

representación pseudo y un streching de 207 y 324.

Para una mejor apreciación de las llanuras y la identificación de sus límites se sobre puso el mapa de

pendientes reclasificado.

Las llanuras de inundación fueron digitalizadas a partir de la observación de la diferencia de alturas en

el DEM y las pendientes clasificadas en la zona de estudio.



15

5. Resultados y Discusión

5.1. Análisis morfológico del rio Veinticuatro

Según un estudio realizado en la región de Amapa – Brasil (2002) (V. PEREIRA, 2002), para

identificar y cuantificar el cambio en la cobertura de los bosques de Várzea por la actividad humana,

las imágenes LANDSAT TM son una herramienta muy útil, debido a que sus sensores y su resolución

permiten diferenciar los elementos de la cobertura (vegetación, suelo desnudo, agua) y detectar los

cambios de estos a través del tiempo y el espacio.

En el presente estudio, el objetivo de la clasificación era diferencia tres elementos, vegetación, playas

y ríos, específicamente el rio Veinticuatro, para realizar la comparación entre imágenes.

En el caso de Amapa solo se contaba con imágenes de una fecha y fotografías aéreas de otra fecha, por

lo que la comparación solo podía indicar y cuantificar la superficie intervenida. En este caso se conto

con 6 imágenes de diferentes fechas en un periodo de 20 años, de manera que fue posible observar y

analizar la dinámica del rio a través del tiempo.

Comparando con la clasificación que se realizó en el estudio de Amapa (2002) en el cual se dividió la

vegetación en subclases, para la identificación y cuantificación de áreas intervenidas por la actividad

antrópica, en el presente estudio el objetivo era observar el cambio entre clases en un periodo de

tiempo para determinar el desplazamiento de los meandros.

Sin embargo, la división en subclases del tipo de cobertura vegetal también permite establecer una

relación entre el tipo de vegetación y el desplazamiento de los meandros, lo cual es posible evidenciar

con la observación directa de las imágenes sin clasificar.

A partir de la clasificación supervisada de las imágenes se obtuvieron 6 mapas con las tres clases

definidas previamente, representadas de la siguiente manera (Figura 6):

Rio azul

Playa gris

Vegetación Verde

16

LANDSAT 1986 LANDSAT 1990



Figura 6. Imágenes LANDSAT clasificadas



17

Se observo que el comportamiento del río Veinticuatro corresponde al comportamiento típico de un río

de llanura aluvial que se encuentra en la fase de potamal, cuyas características geomorfológicas son

ligera pendiente y desarrollo de amplias llanuras de inundación, en las cuales se desarrollan cauces

sinuosos o meándricos, que dan origen a la formación de lagunas semilunares o meandros

abandonados.

En el rio Veinticuatro se identificaron zonas en las cuales se presenta la dinámica descrita en el marco

teórico. En la Figura 7 se muestra una secuencia de los cambios morfológicos en un sector del río, en

el que es posible observar la formación de las lagunas semilunares.

Villa 1986 Villa 1990 Villa 2000

Villa 2002 Villa 2003 Villa 2006

18

Figura 7. Secuencia de imágenes que muestra la formación de meandros y lagunas semilunares

Según las imágenes se puede estimar que el primer corte ocurrió aproximadamente el año 2000,

(debido a que no se cuenta con imágenes entre 1990 y 2000) y el segundo corte entre los años 2001 y

2002. A pesar que el año 2006 se observa que las lagunas ya están separadas, existe la posibilidad de

que con fuertes crecidas aun reciban aportes del rio.

En la Figura 8 se puede observar, de manera general, los cambios en el desplazamiento del rio durante

el periodo de 20 años (1986 – 2006) que se analiza en el presente trabajo. Tanto los desplazamientos

horizontales como la formación de lagunas semilunares son considerables a lo largo de todo el tramo

de estudio.



19

Figura 8. Mapa de comparación de los desplazamientos del rio durante un periodo de 20 años

20

5.2. Estimación del área potencial de inundación

El área de las llanuras de inundación (Figura 9) fue determinada a partir del mapa de pendientes y la

sobre posición con el DEM, en el cual se distinguen las zonas más bajas aledañas al rio. También se

tomo en cuenta el tipo de vegetación nativa existente en la zona según la clasificación biogeográfica

elaborada por Navarro y Maldonado (2002).

Según Navarro y Maldonado (2002), esta zona está cubierta por series de vegetación típica de llanuras de inundación

de inundación (Cuadro 1

Cuadro 5), que son descritas en el libro Geografía Ecológica de Bolivia, esta clasificación se realiza

independientemente de la explotación o el cambio de uso de suelo. En la tabla a continuación se da

una pequeña descripción de los tipos de vegetación nativa en la zona:

Cuadro 5. Series de vegetación existentes en la zona de estudio

Serie de vegetación Ubicación Características

Selvas higrófilas amazónicas del

Chapare pre andino

Terrazas fluviales bajas y

abanicos o glacis aluviales

distales del piedemonte pre

andino del Chapare. Niveles

freáticos someros.

Bosque alto, casi extinto por

actividad agrícola. Coexistencia de

especies que en el Chapare pre

andino se comportan como propias

de tierra firme o altura junto con un

dominio de especies características

de los bosques de Várzea

inundados estacionalmente como

Mapajo (Ceiba pentandra), Chonta

(Astrocaryum murumuru),

Almendrillo (Dipteryx odorata) y

Tacuara (Guadua chacoensis).

Selvas de Várzea del Chapare Ocupan los suelos

estacionalmente inundados

de las llanuras aluviales

actuales de los ríos de aguas

blancas del chapare pre

andino.

Especies comunes como Ochoo

(Huara Crepitans), Guayabochi

(Calycophyllum spruceanum),

Piraquina (Xylopia ligustrifolia),

Almendrillo (Dipteryx odorata),

Urupi (Claristia racemosa), Mapajo

(Ceiba pentandra), Patuju de bajura

(Heliconia marginata), etc.

Bosques y arbustedas ribereños

sucesionales del chapare

preandino.

Típicas fajas de vegetación

sucesional en las playas

areno – fangosas de los ríos

de aguas blancas del chapare

y terrazas fluviales de pie de

monte.

Bosques ribereños sucesionales de

aguas blancas (Ambaibales),

Arbustedas y microbosques

riberenos sucesionales de aguas

blancas (Parajobobales),

Cañaverales ribereños sucesionales

de aguas blancas (Chuchiales),

Herbazales pioneros ribereños



21

Figura 9. Delimitación de llanuras de inundación del rio Veinticuatro

Las llanuras de inundación no constituyen planicies homogéneas y están compuestas por ligeros

desniveles y pendientes que determinan el cauce del pulso de inundación. Las zonas que tienen

pendientes más elevadas y diferencias de altura más altas que los desniveles demarcan el área de

influencia del rio y limitan las llanuras de inundación.

Según el histograma las llanuras de inundación ocupan una superficie de 148.7 km2. Como se observa

en el mapa existen aéreas de mayor pendiente y altitud que delimitan las llanuras de inundación, en

22

algunas zonas que están al lado derecho del rio, las llanuras son afectadas por el desborde de dos ríos,

pero para el estudio se tomo en cuenta solo la influencia del rio Venticuatro.

5.3. Determinación de las zonas criticas de desborde

En función a las imágenes clasificadas se realizó el cruce en pares de años próximos, para determinar

el cambio de clase que sucede en el intervalo de tiempo dado por la data de las imágenes.

Como resultado de los cruces se obtuvieron tres tablas, cada uno con una matriz de 3 clases * 3 clases,

9 combinaciones en total. Cada una de estas combinaciones fue reclasificada en base a los criterios

indicados en la tabla de asignación de pesos en la cual se indican los grados de vulnerabilidad bajo,

medio y alto con sus respectivos valores ponderados de 1, 2 y 3. El resultado fueron 3 mapas atributos

con los pesos asignados, los cuales están representados de la siguiente forma:

Ponderación Peso Color

representación

1 Bajo Azul

2 Medio Verde

3 Alto Rojo

Mapa: pesosN86_90 Mapa: pesosN00_02 Mapa: pesosN03_06

Figura 10. Imágenes resultantes del cruce de imágenes clasificadas

En los mapas (Figura 10) se tiene una primera apreciación de las zonas vulnerables a desborde e

inundación por desplazamiento del cauce principal en relación al cauce del primer año de comparación

1986, 2000 y 2003, respectivamente. Las zonas en color rojo indican las áreas que han sido inundadas

para el segundo año de comparación, las mismas que tendrían mayor grado de vulnerabilidad.

Se realizaron mediciones para determinar el desplazamiento horizontal de los meandros y se observó

que entre los años 2000 y 2002 existe mayor desplazamiento en comparación a los otros años, a pesar

de que el intervalo de tiempo entre imágenes es el menor (2 años), lo que indica que el desplazamiento

no es constante en el tiempo.



23

Por otro lado, a partir de las mediciones entre los cauces digitalizados de 4 años se observo que en los

últimos veinte años, el desplazamiento de los meandros en algunos sectores alcanza los 1127 m. En

promedio se tiene un desplazamiento de 800 m en los 20 años de estudio en todo el tramo de estudio.

Es necesario tomar en cuenta que el desplazamiento de los meandros no siempre sucede de forma

unidireccional, sino también de forma multidireccional, esto quiere decir, de un meandro a otro

creando los canales de corte.

El hecho de que se observe mayor desplazamiento entre el 2000 y 2002, puede tener relación con la

mayor cantidad de lluvia promedio registrada en estos años, tanto en las cuencas de aporte como en la

misma zona, según datos de las estaciones pluviométricas del SENAMHI que se encuentran a lo largo

de la carretera Cochabamba – Santa Cruz desde la parte alta, hasta el área de estudio. Un resumen de

las precipitaciones anuales desde el año 1986 hasta el año 2009 se presenta en la Tabla 1.

Tabla 1. Precipitaciones anuales registradas en las cuencas de aporte y el área de influencia de 1986 a 2009

Años Alta Media alta Media baja baja

Malaga Lago Corani Locotal Cristal Mayu Chipiriri La Jota

1986 2148.4 2747.8 2131.3 1203.3* 5554.5

1987 1312.8 2454.4 4733.4 4281.7

1988 2471.8 1030.5* 4558.4 3925.3

1989 2186.2 1002.2* 4846.2 3479

1990 1784.0 2650.2 4505.4 3183.4*

2000 2231.1 2777.1 3237.4 4754.9 4179.5 3774.9

2001 2645.4 3138.6 3866.3 4453 4888 4341.6

2002 2155.0 3008.6 4646.16 4550.2 4490 4409.7

2003 1902.0 2963.5 1848 2430.6* 4557 4323.7

2004 1596.5 2306.0 955.2* 1909.2 4254 3794.4

2005 2038.9 2155.9 470* 3904.8 4720 4161.8

2006 2217.2 2769.5 2252 4317.4 4157.5 3656.3

* Series incompletas

Otro motivo que explique los desplazamientos es la cantidad de material aloctono que arrastra el rio.

Las transformaciones ocasionadas por las actividades antrópicas como la deforestación de los bosques,

sobre todo de los que se encuentran en las orillas, aceleran la erosión de las zonas de desgaste del rio

(margen cóncava del meandro).

Según el manual de manejo de peligros preparado por USAID (1993), en regiones húmedas la

vegetación inhibe la erosión, por lo que es menos probable que inundaciones importantes provoquen el

aumento del ancho del canal y destrucción de la llanura de inundación. Sin embargo, en la zona de

estudio gran parte del área se dedica a la agricultura y en algunos sectores gran parte del la vegetación

natural ha sido sustituida por áreas para la producción de banano, arroz, cítricos, yuca, palmito y

sobretodo coca. Estos cambios y la deforestación se los conoce como cambios en la estructura del

paisaje.

24

Por lo tanto, los movimientos de los cauces no pueden basarse solo en fenómenos cíclicos de

precipitación que si tienen mucha influencia, sino también en los procesos que aceleran o retrasan este

movimiento, como la composición del suelo (geomorfología y composición edáfica), la deforestación

y sustitución de bosque ribereño por cultivos, la remoción de suelo y su consiguiente ablandamiento.

5.3.1. Obtención del mapa de áreas vulnerables

Finalmente mediante el cruce de los tres mapas de pesos se obtuvo el mapa de vulnerabilidades

(Figura 11) el cual fue reclasificado en función a los cambios de clase y el peso que estos representan

que se encuentra detallado en la tabla 3.



25

Figura 11. Mapa de áreas vulnerabilidades

26

Según esta clasificación, en todo el tramo de estudio se tendría un total aproximado de 1780 ha, que

hasta el año 2006 (última imagen del estudio) era altamente vulnerable a inundación o habían sido

inundadas y afectadas con cambios bruscos en la estructura del paisaje y 73 ha un riesgo medio,

ocasionados por las variaciones morfológicas del rio Venticuatro.

Es importante mencionar que el área con vulnerabilidad baja que se muestra en el mapa corresponde a

la llanura de inundación del rio Venticuatro, por consiguiente, como parte de un proceso natural de

interacción del rio con los sistemas terrestres puede ser inundada y el daño que ocasione esta

inundación dependerá de muchos factores, como tipo de vegetación, presencia de poblaciones,

cantidad y tipo de material que sea arrastrado por la corriente.

Para determinar zonas o sectores vulnerables se debe tomar en cuenta que si bien el rio erosiona una

orilla y deposita sedimento en la otra, todos los meandros funcionan como un sistema, no de forma

independiente, por lo tanto, la inundación no siempre está relacionada al meandro más cercano.

5.4. Elementos para la elaboración de planes de control

Tomando en cuenta el análisis de la morfología del tramo de estudio del rio Venticuatro, la

delimitación de las llanuras de inundación y el área potencial de inundación, existen muy pocas

alternativas para evitar los desbordes y las inundaciones. Algunas medidas pueden tener un efecto

contrario al esperado y otras simplemente inaceptables por el factor social.

En este sentido es más sensato decir que, no hay manera de evitar que sucedan inundaciones y por lo

tanto, de evitar que la seguridad y economía de la población asentada en la zona que depende de los

cultivos, sea afectada de alguna manera. Cualquier medida que se tome, solo servirá para reducir los

daños ocasionados por las inundaciones.

5.4.1. Obras hidráulicas

Si bien teóricamente es posible diseñar y construir obras hidráulicas para la protección de las riberas,

no se logrará detener la corriente del agua por mucho tiempo, porque se trata de un sistema dinámico

que constantemente produce modificaciones en el cauce para alcanzar su pendiente de equilibrio.

Por otro lado, dichas obras pueden ser contraproducentes porque se estaría desviando la fuerza

acumulada del agua hacia otros sectores donde las consecuencias pueden ser peores.

5.4.2. Cultivos

En cuanto a los cultivos, no existe ningún cultivo que soporte las condiciones de inundación y que no

requieran grandes esfuerzos para su producción. Las únicas plantas que son resistentes a las

inundaciones son aquellas que forman parte de las series naturales de vegetación y que están

condicionadas a series sucesionales de inundación del bosque.

La regeneración de este tipo de vegetación es lenta y lo aprovechable está en la madera que se puede

extraer, sin embargo no se trata de madera fina, lo máximo que se puede tener como cultivo, es balsa.

5.4.3. Control mecánico – biológica

La implementación de medidas mecánicas y biológicas para reducir los efectos de las inundaciones

puede ser una alternativa viable. Es decir la regeneración de las series de vegetación nativa que sirve

de barrera natural para los sedimentos que son arrastrados. Por otro lado, reducen la velocidad del flujo

al ingresar en la llanura de inundación.



27

Las obras hidráulicas sirven para proteger la vegetación hasta que esta se consolide y sea capaz de

cumplir su función como barrera.

5.4.4. Manejo de las cuencas de aporte desde la parte alta

Una de las soluciones posibles es, evitar la deforestación desde las zonas altas que es donde nacen el

rio y sus afluentes, hasta las zonas bajas donde existen los asentamientos. Si bien no dejarían de

registrarse inundaciones, estas bajarían su intensidad y su frecuencia.

En los últimos años la ocupación irracional de colonos ha aumentado la deforestación desde la zona

del cañadón hasta las orillas del río de estudio. Esta situación no solo afecta a las nacientes de este rio

y sus afluentes sino a todo el sistema de ríos que existe en el Chapare.

5.4.5. Reubicación de la población

Tomando en cuenta las características de la zona de estudio, el enfoque no debería ser el poner

solución a los problemas cuando suceden y evitar más bien que estos sucedan, el enfoque debería estar

más bien direccionado a la planificación para que los que están asentados allí no cultiven en las zonas

de riesgo y evitar que hayan mas asentamientos en la zona por los riesgos que conlleva el ciclo de

inundaciones.

28

6. Conclusiones

Se determinó que el rio Veinticuatro tiene una morfología meándrica, que por su condición de

estabilidad es dinámica debido a que el rio sufre desplazamientos laterales continuos en las curvas,

produciendo erosión en las márgenes externas y sedimentación en las internas, de manera que trata de

alcanzar una pendiente de equilibrio.

Se concluye que al tratarse de un rio de llanura con una morfología meándrica y dinámica, el área

potencial de inundación comprende toda la extensión de sus llanuras de inundación.

Se determinó que en general todo el tramo de estudio del rio Veinticuatro es vulnerable al desborde,

sobre todo aquellos sectores en los que se presenta la sustitución de bosque ribereño por cultivos,

remoción de suelos y depresiones de terreno cercanas, sean estas generadas por arroyos o simplemente

por la topografía del terreno.

Se determinó que las zonas críticas de desborde se encuentran en todo el tramo de estudio,

principalmente en la parte exterior de los meandros, que es el punto que soporta la mayor parte de la

energía erosiva del flujo. Esta depende de factores como el caudal, material de arrastre, geomorfología

de la zona, cobertura vegetal y actividades antrópicas que son muy importantes.

Se concluye que los lineamientos para la elaboración de planes de prevención, control, mitigación de

inundaciones debería estar orientado al ordenamiento territorial para no permitir la expansión de las

comunidades y las zonas de cultivo dentro las llanuras de inundación.



29

30

7. Recomendaciones

La construcción de cualquier tipo de obra hidráulica que permita controlar o evitar desbordes y por

consiguiente inundación es, desde el punto de vista de diseño, posible. Sin embargo, técnicamente no

es posible, porque el comportamiento del rio es dinámico y a través de la formación y expansión de

meandros busca constantemente alcanzar un equilibrio. Por lo tanto, al construir una obra se altera el

comportamiento del rio y se desvía la energía del flujo hacia otro sector que puede traer consecuencias

negativas en algunos casos impredecibles.

No es posible evitar que sucedan desbordes o inundaciones, pero a través del ordenamiento territorial,

es posible reducir los efectos negativos que las inundaciones tienen sobre las poblaciones asentadas.



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8. Referencias Bibliográficas

FARIAS, H. D. 2005. Forma en planta de rios de llanura. Conciliacion de criterios empiricos y

analiticos para la identificacion de umbrales morfologicos

LILLOC, M. J. 1990. Morfogenecis y ocupacion del territorio en el area donde se asienta la ciudad de

Murcia. In: MURCIA, U. D. (ed.). Murcia.

NAVARRO, M. M. Y. G. 2002. Geografia Ecologica de bolivia, Vegetacion y Ambientes Acuaticos,

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NEIFF, J. J. 1990. Ideas para la interpretacion ecologica del Parana.

UPC, E. 2003. Nociones de morfologia fluvial. Nociones de morfologia fluvial. Ediciones UPC.

USAID 1993. Definicion de llanura de inundacion y evaluacion del peligro de inundaciones,

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V. PEREIRA, R. C., D. ZARIN 2002. Spatial and temporal analysis of tidal floodplain landscape -

Amapa, Brazil using geographic information sistems and remote sensing. American Society

for Photogrammetry and Remote Sensing.

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